JP2016186313A - Power transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遊星機構を用いて回転動力を変速して伝達する動力伝達装置に関するものである。 The present invention relates to a power transmission device that shifts and transmits rotational power using a planetary mechanism.
動力伝達装置として、特許文献1には遊星機構を用いた変速装置が開示されている。この変速装置は、同軸上に配置された一組の内歯車に一体的に連結された段付きの遊星歯車を噛合させて、一方の内歯車から減速された回転動力を出力する。また、特許文献2には、撓み噛み合い式の波動歯車機構を用い変速装置が開示されている。この波動歯車装置では、異なる歯数に設定された一組のサーキュラスプラインに、フレックススプラインの一部をそれぞれ噛合させて、一組のサーキュラスプラインの間の回転差を減速された回転動力として出力する。
As a power transmission device, Patent Document 1 discloses a transmission using a planetary mechanism. This transmission gears a stepped planetary gear integrally connected to a pair of coaxially arranged internal gears, and outputs reduced rotational power from one of the internal gears.
上記のような波動歯車機構のフレックススプラインには、可撓性に加えて、一組のサーキュラスプラインの各内歯から受ける逆方向の荷重に耐えうる強度が必要とされる。そのため、波動歯車機構の採用による製造コストの増大が懸念される。また、一組のサーキュラスプラインとフレックススプラインの噛合部以外での干渉を防止するために、波動歯車機構は、各歯のモジュールをある程度小さく設定される必要があり、歯車諸元の設定に構造上の制約がある。 In addition to flexibility, the flex spline of the wave gear mechanism as described above is required to have a strength capable of withstanding a reverse load received from each internal tooth of a set of circular splines. Therefore, there is a concern about an increase in manufacturing cost due to the adoption of the wave gear mechanism. In addition, in order to prevent interference other than the meshing part of a set of circular spline and flex spline, the wave gear mechanism requires that each tooth module be set to be somewhat small. There are restrictions.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、製造コストの増大を抑制しつつ、歯車諸元の設定自由度を向上できる動力伝達装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the power transmission device which can improve the setting freedom degree of a gear specification, suppressing the increase in manufacturing cost.
(請求項1)本発明に係る動力伝達装置は、中心軸線上に同軸に配置された内接車である第一太陽車および第二太陽車と、第一太陽車の内周側に配置された複数の第一遊星車と、複数の第一遊星車の外周に掛け渡され、第一太陽車に内接して係合する第一伝動部材と、第二太陽車の内周側に配置され、複数の第一遊星車と一体的に設けられた複数の第二遊星車と、複数の第二遊星車の外周に掛け渡され、第二太陽車に内接して係合する第二伝動部材と、複数の第一遊星車および複数の第二遊星車を回転可能に支持するキャリアと、を備える。 (Claim 1) The power transmission device according to the present invention is arranged on the inner peripheral side of the first solar car and the first solar car and the first solar car which are inscribed vehicles coaxially arranged on the central axis. A plurality of first planetary wheels, a first transmission member that is wound around the outer periphery of the plurality of first planetary wheels and inscribed in engagement with the first solar wheel, and an inner peripheral side of the second solar wheel. A plurality of second planetary gears provided integrally with the plurality of first planetary vehicles, and a second transmission member that is wound around the outer periphery of the plurality of second planetary vehicles and is inscribed in engagement with the second solar wheel And a carrier that rotatably supports the plurality of first planetary vehicles and the plurality of second planetary vehicles.
(請求項6)本発明に係る動力伝達装置は、中心軸線上に同軸に配置された内接車である第一太陽車および第二太陽車と、第一太陽車の内周側に配置された複数の第一遊星車と、複数の第一遊星車の外周に掛け渡され、第一太陽車に内接して係合する第一伝動部材と、第二太陽車に内接して係合し、複数の第一遊星車と一体的に設けられる第二遊星車と、複数の第一遊星車、第二遊星車を回転可能に支持するキャリアと、を備える。 (Claim 6) The power transmission device according to the present invention is arranged on the inner peripheral side of the first solar car and the first solar car and the second solar car which are inscribed vehicles coaxially arranged on the central axis. A plurality of first planetary wheels, a first transmission member that is wound around the outer periphery of the plurality of first planetary wheels and inscribed in engagement with the first solar wheel, and inscribed in engagement with the second solar wheel. And a second planetary gear provided integrally with the plurality of first planetary vehicles, and a plurality of first planetary vehicles and a carrier that rotatably supports the second planetary vehicles.
請求項1に記載の発明によると、第一太陽車および第二太陽車には、別部材である第一伝動部材および第二伝動部材が係合する。また、請求項6に記載の発明によると、第一太陽車および第二太陽車には、別部材である第一伝動部材および第二遊星車が係合する。そのため、波動歯車機構のフレックススプラインに要求される強度と比較すると、各部材の必要強度が低減するので、製造コストの増大を抑制しつつ、装置の小型化を図ることができる。 According to invention of Claim 1, the 1st transmission member and the 2nd transmission member which are separate members engage with a 1st solar wheel and a 2nd solar wheel. According to the invention described in claim 6, the first transmission member and the second planetary wheel, which are separate members, are engaged with the first solar wheel and the second solar wheel. Therefore, since the required strength of each member is reduced as compared with the strength required for the flex spline of the wave gear mechanism, it is possible to reduce the size of the apparatus while suppressing an increase in manufacturing cost.
また、上記のような構成の適用によって、動力伝達装置には、噛み合い式および摩擦式の遊星機構を適用することが可能である。そして、第一伝動部材および第二伝動部材(または、第一伝動部材および第二遊星車)が別部材であることから、噛み合い式の遊星機構の場合には、波動歯車機構のような構造上の制約がなくなるので歯車諸元の設定自由度を向上できる。また、摩擦式の遊星機構の場合には、摩擦車の外径および内径の設定自由度を向上できる。 Further, by applying the above-described configuration, it is possible to apply a meshing type and friction type planetary mechanism to the power transmission device. In addition, since the first transmission member and the second transmission member (or the first transmission member and the second planetary gear) are separate members, in the case of the meshing planetary mechanism, the structure is similar to that of the wave gear mechanism. Since there are no restrictions, the degree of freedom in setting the gear specifications can be improved. In the case of a friction type planetary mechanism, the degree of freedom in setting the outer diameter and inner diameter of the friction wheel can be improved.
以下、本発明の動力伝達装置を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。実施形態において、動力伝達装置は、遊星機構を用いて、駆動源より入力した駆動力を減速して出力する減速装置に用いられた構成を例示する。 Hereinafter, an embodiment in which a power transmission device of the present invention is embodied will be described with reference to the drawings. In the embodiment, the power transmission device exemplifies a configuration used in a reduction gear that decelerates and outputs a driving force input from a driving source using a planetary mechanism.
<実施形態>
(動力伝達装置1の構成)
実施形態の動力伝達装置1の構成について、図1および図2を参照して説明する。なお、図2においては、図1の切断線にて示すように、中心軸線Ac方向に異なる位置の断面を併合して示している。この動力伝達装置1は、図1に示すように、ハウジング2と、入力軸3と、出力軸4と、円筒部材5と、第一太陽歯車11と、第二太陽歯車12と、2つの第一遊星歯車20と、2つの第二遊星歯車30と、第一歯付きベルト41と、第二歯付きベルト42と、キャリア50とを備えて構成される。
<Embodiment>
(Configuration of power transmission device 1)
The configuration of the power transmission device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 2, as indicated by the cutting line in FIG. 1, cross sections at different positions in the direction of the central axis Ac are shown together. As shown in FIG. 1, the power transmission device 1 includes a
ハウジング2は、減速装置の外周形状の一部を構成する固定部材である。入力軸3および出力軸4は、ハウジング2に中心軸線Acを中心にして回転可能に支持された軸部材である。入力軸3の一端は、例えば電動モータなどの駆動源の出力軸と一体回転するように連結される。入力軸3の他端は、後述するキャリア50に連結される。出力軸4は、動力伝達装置1により減速された駆動力を出力する。出力軸4は、ハウジング2の内周側に配置される円筒部材5に連結され、当該円筒部材5と一体的に回転する。
The
第一太陽歯車11(本発明の「第一太陽車」に相当する)および第二太陽歯車12(本発明の「第二太陽車」に相当する)は、中心軸線Ac上に同軸に配置される内接車である。本実施形態において、第一太陽歯車11および第二太陽歯車12は、内周面に内歯を形成された内歯車である。また、第一太陽歯車11は、ハウジング2に固定される。
The first sun gear 11 (corresponding to the “first sun wheel” of the present invention) and the second sun gear 12 (corresponding to the “second sun wheel” of the present invention) are arranged coaxially on the central axis Ac. This is an inscribed vehicle. In the present embodiment, the
第二太陽歯車12は、第一太陽歯車11に対して動力伝達装置1の出力側(図1の右側)に並列に配置される。また、第二太陽歯車12は、円筒部材5を介して出力軸4に連結され、出力軸4と一体的に回転する。本実施形態において、第一太陽歯車11および第二太陽歯車12は、互いに相違する歯車諸元に設定される。より詳細には、第一太陽歯車11の歯数は、第二太陽歯車12の歯数よりも多く設定される。
The
2つの第一遊星歯車20(本発明の「第一遊星車」に相当する)の各々は、第一太陽歯車11の内周側において、中心軸線Acを中心に対称となる周方向位置に配置される(図2の上側にて一方のみを示す)。2つの第二遊星歯車30(本発明の「第二遊星車」に相当する)の各々は、第二太陽歯車12の内周側において、中心軸線Acを中心に対称となる周方向位置に配置される(図2の下側にて一方のみを示す)。
Each of the two first planetary gears 20 (corresponding to the “first planetary gear” of the present invention) is arranged at a circumferential position symmetrical about the central axis Ac on the inner peripheral side of the
第一遊星歯車20および第二遊星歯車30は、それぞれのボルト孔22,32が同心に連なった状態でボルトによりねじ締結される。これにより、第二遊星歯車30は、中心軸線Ac方向に隣り合う第一遊星歯車20と一体的に設けられる。また、第一遊星歯車20および第二遊星歯車30は、本実施形態において、外周に外歯を形成された外歯車である。第一遊星歯車20および第二遊星歯車30は、中心部に形成された軸孔21,31を貫通するキャリア50の遊星支持軸51によって、軸受を介して回転軸線Ap(図1の二点鎖線)周りに回転可能に支持される。
The first
なお、第一遊星歯車20は、第一太陽歯車11の内周側において、第一遊星歯車20の外周が第一太陽歯車11の内周に最も接近する距離が第一歯付きベルト41の厚みとなるようにキャリア50に支持される。同様に、第二遊星歯車30は、第二太陽歯車12の内周側において、第二遊星歯車30の外周が第二太陽歯車12の内周に最も接近する距離が第二歯付きベルト42の厚みとなるようにキャリア50に支持される。
In the first
また、第一遊星歯車20および第二遊星歯車30は、中心軸線Ac方向の両端部に設けられた一対のフランジ23,33を有する。フランジ23,33は、径方向外方に全周に亘って突出し、第一遊星歯車20および第二遊星歯車30のそれぞれの外周に掛け渡される第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42の脱落を防止する。第一遊星歯車20および第二遊星歯車30は、互いに相違する歯車諸元に設定される。より詳細には、第一遊星歯車20の歯数は、第二遊星歯車30の歯数よりも多く設定される。
The first
第一歯付きベルト41(本発明の「第一伝動部材」に相当する)は、無端状のベルト部材である(図2の上側にて半周分を示す)。第一歯付きベルト41は、2つの第一遊星歯車20の外周に掛け渡される。第一歯付きベルト41は、本実施形態において、第一太陽歯車11に噛合する外歯41aと、2つの第一遊星歯車20に噛合する内歯41bとを有する。第一歯付きベルト41は、中心軸線Ac周りの2箇所において、第一太陽歯車11と第一遊星歯車20との間に挟まれた状態で両歯車に噛合して回転動力を伝達する。
The first toothed belt 41 (corresponding to the “first transmission member” of the present invention) is an endless belt member (a half circumference is shown on the upper side in FIG. 2). The first
第二歯付きベルト42(本発明の「第二伝動部材」に相当する)は、無端状のベルト部材である(図2の下側にて半周分を示す)。第二歯付きベルト42は、2つの第二遊星歯車30の外周に掛け渡される。第二歯付きベルト42は、本実施形態において、第二太陽歯車12に噛合する外歯42aと、2つの第二遊星歯車30に噛合する内歯42bとを有する。第二歯付きベルト42は、中心軸線Ac周りの2箇所において、第二太陽歯車12と第二遊星歯車30との間に挟まれた状態で両歯車に噛合して回転動力を伝達する。
The second toothed belt 42 (corresponding to the “second transmission member” of the present invention) is an endless belt member (a half circumference is shown on the lower side of FIG. 2). The second
また、第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42は、本実施形態において、硬度が比較的高いゴムまたは樹脂などの弾性材料により形成される。これにより、第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42は、回転する経路方向の衝撃を吸収可能に構成される。また、第一歯付きベルト41の外歯41aの数は、当該第一歯付きベルト41の内歯41bの数と等しい値に設定される。同様に、第二歯付きベルト42の外歯42aの数は、当該第二歯付きベルト42の内歯42bの数と等しく設定される。なお、本実施形態において、第一歯付きベルト41の歯数は、第二歯付きベルト42の歯数よりも多く設定される。
The first
キャリア50は、入力軸3と同軸上に配置され、ハウジング2に中心軸線Acを中心にして回転可能に支持される。キャリア50は、中心軸線Ac方向に並んだ状態で連結された2つの第一遊星歯車20および第二遊星歯車30を回転可能に支持する。キャリア50は、2本の遊星支持軸51と、固定用ボルト55と、連結用ボルト56と、第一キャリア部材60と、第二キャリア部材70とを有する。
The
第一キャリア部材60は、動力伝達装置1の入力側(図1の左側)に配置され、2本の遊星支持軸51の一端を支持する。第二キャリア部材70は、動力伝達装置1の出力側(図1の右側)に配置され、2本の遊星支持軸51の他端を支持する。第一キャリア部材60は、第一キャリア本体61および第一支持プレート62を固定用ボルト55によりねじ締結されて一体的に固定される。同様に、第二キャリア部材70は、第二キャリア本体71および第二支持プレート72を固定用ボルト55によりねじ締結されて一体的に固定される。
The
ここで、動力伝達装置1に組み付けられた遊星機構において、第一遊星歯車20および第二遊星歯車30の最外部を構成する各フランジ23,33の外縁は、第一太陽歯車11および第二太陽歯車12の最内部よりも径方向外方に位置する。そのため、ハウジング2の内周側に、第一遊星歯車20、第二遊星歯車30、およびキャリア50からなる組立体を配置する際には、第一太陽歯車11および第二太陽歯車12に対する各フランジ23,33の干渉を防止する必要がある。そこで、本実施形態において、キャリア50は、仮組み付けされた遊星支持軸51の径方向の移動を許容する機構を採用する。
Here, in the planetary mechanism assembled to the power transmission device 1, the outer edges of the
具体的には、第一キャリア本体61および第二キャリア本体71には、中心軸線Ac方向に貫通し、キャリア50の径方向に延びる長孔61a,71aが形成される。さらに、第一支持プレート62および第二支持プレート72には、キャリア50の径方向外方に開口するU字溝62a,72aが形成される。長孔61a,71aは、遊星機構の組み付け工程において、長孔61a,71aに仮組み付けされた遊星支持軸51の径方向(図1の上下方向)移動を許容する。これにより、第一太陽歯車11および第二太陽歯車12に対する各フランジ23,33の干渉が防止される。
Specifically, the first carrier
そして、第一太陽歯車11(第二太陽歯車12)との間に第一歯付きベルト41(第二歯付きベルト42)を介在させた状態で第一遊星歯車20(第二遊星歯車30)の位相合わせがなされた後に、遊星支持軸51が長孔61a,71aの外側に移動される。この状態で、第一キャリア本体61に第一支持プレート62が固定され、第二キャリア本体71に第二支持プレート72が固定される。これにより、遊星支持軸51の一端は、第一キャリア本体61の長孔61aと第一支持プレート62のU字溝62aとの間に挟まれて支持される。同様に、遊星支持軸51の他端は、第二キャリア本体71の長孔71aと第二支持プレート72のU字溝72aとの間に挟まれて支持される。
And the 1st planetary gear 20 (2nd planetary gear 30) in the state where the 1st toothed belt 41 (2nd toothed belt 42) was interposed between the 1st sun gear 11 (2nd sun gear 12). After the phase alignment is performed, the
また、第二キャリア本体71は、第一キャリア本体61との対向面から中心軸線Ac方向に延伸する連結部71cを有する。第一キャリア部材60および第二キャリア部材70は、第二キャリア本体71の連結部71cの端面に第一キャリア本体61が接触した状態で、連結用ボルト56によりねじ締結されて一体的に連結される。また、第一キャリア部材60および第二キャリア部材70は、両持ちで支持する2本の遊星支持軸51の両端に、第一支持プレート62および第二支持プレート72を貫通する治具(図示しない)を挿入されて、当該遊星支持軸51を介して一体的に連結される。
Further, the
また、キャリア50は、第一キャリア本体61の内周面に形成されたキー溝61b、および第二キャリア本体71の内周面に形成されたキー溝71bが入力軸3の外周面に複数形成されたキー溝3aと対向するように配置される。この状態で、キャリア50は、それぞれのキー溝61b,71b,3aにキー部材81,82がそれぞれ挿入されることによって、入力軸3に対して回り止めされる。
The
(動力伝達装置1の動作)
このような構成からなる動力伝達装置1は、第一太陽歯車11、第二太陽歯車12、第一遊星歯車20、第二遊星歯車30、第一歯付きベルト41、第二歯付きベルト42、およびキャリア50を伝達要素とする遊星機構を備える。動力伝達装置1の遊星機構は、それぞれの伝達要素同士が噛み合いにより係合する噛み合い式を採用している。
(Operation of the power transmission device 1)
The power transmission device 1 having such a configuration includes a
動力伝達装置1は、入力軸3から回転動力が入力されると、キャリア50に支持された第一遊星歯車20、および第二遊星歯車30が中心軸線Ac周りに公転運動する。このとき、第一太陽歯車11がハウジング2に固定されて回転を規制されている。そのため、2つの第一遊星歯車20によって第一太陽歯車11に部分的に押し付けられた状態にある第一歯付きベルト41は、第一遊星歯車20の公転運動に伴って第一太陽歯車11との噛み合い位置が周方向に移動するように、経路に沿って回転する。
In the power transmission device 1, when rotational power is input from the
第一歯付きベルト41の回転に伴って、第一歯付きベルト41に噛合する第一遊星歯車20が自転運動する。第一遊星歯車20と一体的に連結された第二遊星歯車30は、キャリア50の回転に伴い公転運動し、第一遊星歯車20の自転運動に伴って同一の回転数で自転運動する。これにより、2つの第二遊星歯車30の外周に掛け渡された第二歯付きベルト42が経路に沿って回転する。
As the first
第二歯付きベルト42は、二つの第二遊星歯車30によって第二太陽歯車12に部分的に押し付けられた状態にある。そのため、第二歯付きベルト42は、第二遊星歯車30の公転運動に伴って第二太陽歯車12との噛み合い位置が周方向に移動する。第二歯付きベルト42の回転および上記噛み合い位置の移動に伴って、第二歯付きベルト42と噛合する第二太陽歯車12が中心軸線Ac周りに回転する。
The second
ここで、本実施形態においては、第一歯付きベルト41の外歯41aの数は、内歯41bの数に等しく設定される。同様に、第二歯付きベルト42の外歯42aの数は、内歯42bの数に等しく設定される。そのため、動力伝達装置1の変速比は、第一太陽歯車11、第二太陽歯車12、第一遊星歯車20、および第二遊星歯車30のそれぞれの歯数に応じて規定される。第二太陽歯車12の回転数は、動力伝達装置1の変速比と入力軸3の回転数との積となる。動力伝達装置1は、変速された回転動力を第二太陽歯車12から円筒部材5を介して出力軸4へと伝達して出力する。
Here, in the present embodiment, the number of
<実施形態の変形態様>
(動力伝達装置1の遊星機構)
実施形態において、動力伝達装置1の遊星機構を構成する第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42は、それぞれの外歯41a,42aと内歯41b,42bの数量が同一に設定される。これに対して、第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42の一方または両方は、外歯41a,42aの数と内歯41b,42bの数が異なる値に設定される構成としてもよい。
<Modification of Embodiment>
(Planet mechanism of power transmission device 1)
In the embodiment, the first
これにより、第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42を介在させた噛み合いによって変速比を増減することが可能となる。例えば、第一歯付きベルト41の外歯41aの数と内歯41bの数が異なる値に設定された場合には、第一遊星歯車20が第一太陽歯車11との間に挟まれた第一歯付きベルト41と噛合した際に、外歯41aと内歯41bの数の歯数差に応じた分だけ第一遊星歯車20の自転運動の回転数が変動して、動力伝達装置1の変速比が増減される。
Thereby, it becomes possible to increase / decrease the gear ratio by meshing with the first
より具体的には、実施形態にて例示した構成(キャリア50より入力した回転動力を変速して第二太陽歯車12から出力する構成)においては、第一歯付きベルト41の外歯41aの数に対して内歯41bの数が少なく設定された場合には、歯数差がない構成と比較して減速比が大きくなる。一方で、第二歯付きベルト42の外歯42aの数に対して内歯42bの数が少なく設定された場合には、歯数差がない構成と比較して減速比が小さくなる。
More specifically, in the configuration exemplified in the embodiment (the configuration in which the rotational power input from the
このような構成によると、第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42における歯数差によって変速比を設定できる。そのため、動力伝達装置1は、第一太陽歯車11および第二太陽歯車12は、同一の歯車諸元に設定される内歯車とすることが可能となる。これにより、第一太陽歯車11および第二太陽歯車12を共通部品としたり、共通の加工により生成したりすることが可能となり、製造コストを低減できる。
According to such a configuration, the gear ratio can be set by the difference in the number of teeth in the first
また、実施形態において、動力伝達装置1は、中心軸線Ac方向に並列に配置された第一太陽歯車11および第二太陽歯車12に対して、第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42を介在させて、間接的に第一遊星歯車20および第二遊星歯車30が噛み合いにより係合する構成とした。これに対して、何れか一方の遊星歯車は、伝動部材を介することなく直接的に太陽歯車と係合する構成としてもよい。
Moreover, in embodiment, the power transmission device 1 is the 1st
また、実施形態において、動力伝達装置1は、伝達要素同士が噛み合いにより係合する噛み合い式の遊星機構を採用する。これに対して、動力伝達装置1は、伝達要素同士が摩擦により係合する摩擦式の遊星機構を採用してもよい。また、動力伝達装置1は、噛み合い式と摩擦式を適宜組み合わせた遊星機構を採用してもよい。 In the embodiment, the power transmission device 1 employs a meshing planetary mechanism in which transmission elements are engaged by meshing. On the other hand, the power transmission device 1 may employ a friction planetary mechanism in which transmission elements engage with each other by friction. Further, the power transmission device 1 may employ a planetary mechanism in which a meshing type and a friction type are appropriately combined.
例えば、第一太陽車、第一遊星車、および第一伝動部材については摩擦による係合とし、伝達する回転動力が比較的大きな第二太陽車、第二遊星車、および第二伝動部材については実施形態と同様に噛み合いによる係合としてもよい。その他に、太陽車と伝動部材との間を噛み合いによる係合とし、且つ遊星車と伝動部材との間を摩擦により係合する構成としてもよい。 For example, the first solar wheel, the first planetary wheel, and the first transmission member are engaged by friction, and the second solar wheel, the second planetary wheel, and the second transmission member that transmit relatively large rotational power. It is good also as engagement by meshing similarly to embodiment. In addition, it is good also as a structure which carries out engagement by engagement between a solar wheel and a transmission member, and engages between a planetary wheel and a transmission member by friction.
実施形態において第一伝動部材および第二伝動部材は、無端状のベルト部材である第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42とした。これに対して、動力伝達装置1の可動範囲が限られているなどの場合には、例えば第一伝動部材は、2つの第一遊星歯車20の外周のうち少なくとも一部に掛け渡される端部を有する構成としてもよい。第二伝動部材についても同様である。
In the embodiment, the first transmission member and the second transmission member are the first
また、実施形態において、動力伝達装置1は、第一遊星歯車20および第二遊星歯車30を2つずつ備える。これに対して、動力伝達装置1は、第一遊星歯車20および第二遊星歯車30を3つ以上備える構成としてもよい。また、例えば動力伝達装置1が3つ以上の第一遊星歯車20を備える場合には、第一歯付きベルト41は、3つの第一遊星歯車20の外周に掛け渡されてもよいし、2つの第一遊星歯車20をセットとして複数セットにそれぞれ掛け渡されるようにしてもよい。
In the embodiment, the power transmission device 1 includes two first
<実施形態および変形態様の構成による効果>
実施形態において、動力伝達装置1は、中心軸線Ac上に同軸に配置された内接車である第一太陽車(第一太陽歯車11)および第二太陽車(第二太陽歯車12)と、第一太陽車(第一太陽歯車11)の内周側に配置された複数の第一遊星車(第一遊星歯車20)と、複数の第一遊星車(第一遊星歯車20)の外周に掛け渡され、第一太陽車(第一太陽歯車11)に内接して係合する第一伝動部材(第一歯付きベルト41)と、第二太陽車(第二太陽歯車12)の内周側に配置され、複数の第一遊星車(第一遊星歯車20)と一体的に設けられた複数の第二遊星車(第二遊星歯車30)と、複数の第二遊星車(第二遊星歯車30)の外周に掛け渡され、第二太陽車(第二太陽歯車12)に内接して係合する第二伝動部材(第二歯付きベルト42)と、複数の第一遊星車(第一遊星歯車20)および複数の第二遊星車(第二遊星歯車30)を回転可能に支持するキャリア50と、を備える。
<Effects of Configuration of Embodiment and Modification>
In the embodiment, the power transmission device 1 includes a first sun wheel (first sun gear 11) and a second sun wheel (second sun gear 12), which are inscribed vehicles arranged coaxially on the central axis Ac. A plurality of first planetary gears (first planetary gears 20) arranged on the inner peripheral side of the first sun wheel (first sun gear 11) and the outer circumferences of the plurality of first planetary gears (first planetary gears 20). A first transmission member (first toothed belt 41) that is wound around and inscribed in engagement with the first sun wheel (first sun gear 11), and the inner periphery of the second sun wheel (second sun gear 12) And a plurality of second planetary gears (second planetary gears 30) provided integrally with a plurality of first planetary gears (first planetary gears 20) and a plurality of second planetary vehicles (second planetary gears 30). The second transmission member (second toothed belt 4) is wound around the outer periphery of the gear 30) and inscribed in engagement with the second sun wheel (second sun gear 12). Comprising a) a
このような構成によると、第一太陽歯車11と第一遊星歯車20との間には第一歯付きベルト41が介在し、且つ第二太陽歯車12と第二遊星歯車30との間に第二歯付きベルト42が介在して、両部材間で回転動力が伝達される。また、第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42は、一体的に設けられた第一遊星歯車20および第二遊星歯車30に掛け渡され、一方の回転に応じて他方が回転する。
According to such a configuration, the first
つまり、第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42は、波動歯車機構の一組のサーキュラスプラインのそれぞれに噛合するフレックススプラインに相当する。第一歯付きベルト41は、第一遊星歯車20によって第一太陽歯車11に押し付けられて撓みながら第一太陽歯車11に内接して係合する。第二歯付きベルト42は、第二遊星歯車30によって第二太陽歯車12に押し付けられて撓みながら第二太陽歯車12に内接して係合する。
That is, the first
これにより、波動歯車機構においてはフレックススプラインが歯幅方向において異なる内歯車(一組のサーキュラスプライン)に噛合する構成であるのに対して、本実施形態の構成においては別部材からなる第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42が異なる内接車(第一太陽歯車11および第二太陽歯車12)に係合する。そのため、フレックススプラインに要求される強度と比較すると、各部材の必要強度が低減するので、製造コストの増大を抑制しつつ、装置の小型化を図ることができる。
Thereby, in the wave gear mechanism, the flex spline is configured to mesh with different internal gears (a set of circular splines) in the tooth width direction, whereas in the configuration of the present embodiment, the first tooth made of a separate member is used. The
また、上記のような構成の適用によって、動力伝達装置1には、噛み合い式および摩擦式の遊星機構を適用することが可能である。そして、第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42が別部材であることから、噛み合い式の遊星機構の場合には、波動歯車機構のような構造上の制約がなくなるので歯車諸元の設定自由度を向上できる。また、摩擦式の遊星機構の場合には、摩擦車の外径および内径の設定自由度を向上できる。
Further, by applying the configuration as described above, it is possible to apply a meshing type and friction type planetary mechanism to the power transmission device 1. Since the first
また、実施形態において、第一太陽車(第一太陽歯車11)および第二太陽車(第二太陽歯車12)は、内歯車である。第一伝動部材は、第一太陽車(第一太陽歯車11)に噛合する外歯41aを有する歯付きベルト(第一歯付きベルト41)である。第二伝動部材は、第二太陽車(第二太陽歯車12)に噛合する外歯42aを有する歯付きベルト(第二歯付きベルト42)である。
このような構成によると、動力伝達装置1は、第一太陽歯車11と第一歯付きベルト41との間、および第二太陽歯車12と第二歯付きベルト42との間では噛み合い式を採用する。よって、これらの部材間では、摩擦式を採用した構成と比較して強い回転動力を伝達することが可能となる。
In the embodiment, the first sun wheel (first sun gear 11) and the second sun wheel (second sun gear 12) are internal gears. The first transmission member is a toothed belt (first toothed belt 41) having
According to such a configuration, the power transmission device 1 employs a meshing type between the
また、実施形態において、第一遊星車(第一遊星歯車20)および第二遊星車(第二遊星歯車30)は、外歯車である。第一伝動部材は、第一遊星車(第一遊星歯車20)に噛合する内歯41bを有する歯付きベルト(第一歯付きベルト41)である。第二伝動部材は、第二遊星車(第二遊星歯車30)に噛合する内歯42bを有する歯付きベルト(第二歯付きベルト42)である。
このような構成によると、動力伝達装置1は、第一遊星歯車20と第一歯付きベルト41との間、および第二遊星歯車30と第二歯付きベルト42との間では噛み合い式を採用する。よって、これらの部材間では、摩擦式を採用した構成と比較して強い回転動力を伝達することが可能となる。
In the embodiment, the first planetary gear (first planetary gear 20) and the second planetary gear (second planetary gear 30) are external gears. The first transmission member is a toothed belt (first toothed belt 41) having
According to such a configuration, the power transmission device 1 employs a meshing type between the first
また、変形態様において、第一伝動部材(第一歯付きベルト41)の外歯41aの数は、当該第一伝動部材(第一歯付きベルト41)の内歯41bの数と異なる値に設定される。第二伝動部材(第二歯付きベルト42)の外歯42aの数は、当該第二伝動部材(第二歯付きベルト42)の内歯42bの数と異なる値に設定される。
このような構成によると、第一太陽歯車11と第一遊星歯車20との間で回転動力が伝達される際に、両部材の間に介在する第一歯付きベルト41の噛合によって、両部材の間の回転差を生じさせることができる。第二太陽歯車12と第二遊星歯車30との間においても同様に、第二歯付きベルト42の噛合によって、両部材の間の回転差を生じさせることができる。つまり、外歯41a,42aと内歯41b,42bに歯数差を有する伝動部材(第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42)を適用することによって、回転動力を変速することができる。よって、変速比をさらに大きくすることが可能となる。
Moreover, in a deformation | transformation aspect, the number of the
According to such a configuration, when rotational power is transmitted between the
また、変形態様において、第一太陽車(第一太陽歯車11)および第二太陽車(第二太陽歯車12)は、同一の歯車諸元に設定される。
このような構成によると、第一歯付きベルト41および第二歯付きベルト42における外歯41a,42aと内歯41b,42bの歯数差によって変速比を設定し、第一太陽歯車11と第二太陽歯車12を同一の歯車諸元からなる内歯車とすることが可能となる。ここで、内歯車の製造コストは、一般に、外歯車の製造コストよりも比較的高くなる。特に異なる歯車諸元に設定された2つの内歯車を形成する場合には、加工方法によっては製造コストの大幅な増大が懸念される。
In the modification, the first sun wheel (first sun gear 11) and the second sun wheel (second sun gear 12) are set to the same gear specifications.
According to such a configuration, the gear ratio is set by the difference in the number of teeth of the
一方で、例えば互いに相違する歯車諸元に設定された2つの遊星歯車を有する段付き遊星歯車を採用した遊星機構では、2つの遊星歯車が同軸上に配置された状態で連結されているため、2つの太陽歯車を同一の歯車諸元からなる内歯車とすることができない。これに対して、上記の構成によると、太陽歯車と遊星歯車との間に伝動部材が介在するため、太陽歯車と遊星歯車との距離の設定に自由度があり、第一太陽歯車11および第二太陽歯車12を同一の歯車諸元からなる内歯車とすることが可能となる。よって、第一太陽歯車11および第二太陽歯車12を共通部品としたり、共通の加工により生成したりすることができるので、製造コストを低減できる。
On the other hand, for example, in a planetary mechanism adopting a stepped planetary gear having two planetary gears set to different gear specifications, the two planetary gears are connected in a coaxially arranged state, Two sun gears cannot be internal gears having the same gear specifications. On the other hand, according to the above configuration, since the transmission member is interposed between the sun gear and the planetary gear, there is a degree of freedom in setting the distance between the sun gear and the planetary gear. The two sun gears 12 can be made to be internal gears having the same gear specifications. Therefore, since the
また、変形態様において、動力伝達装置1は、中心軸線Ac上に同軸に配置された内接車である第一太陽車および第二太陽車と、第一太陽車の内周側に配置された複数の第一遊星車と、複数の第一遊星車の外周に掛け渡され、第一太陽車に内接して係合する第一伝動部材と、第二太陽車に内接して係合し、複数の第一遊星車と一体的に設けられる第二遊星車と、複数の第一遊星車、第二遊星車を回転可能に支持するキャリア50と、を備える。
Moreover, in a deformation | transformation aspect, the power transmission device 1 was arrange | positioned at the inner peripheral side of the 1st solar vehicle and the 1st solar vehicle which are the inscribed vehicles arrange | positioned coaxially on center axis line Ac, and a 1st solar vehicle. A plurality of first planetary wheels, a first transmission member that is wound around the outer periphery of the plurality of first planetary wheels and inscribed and engaged with the first solar wheel, and inscribed and engaged with the second solar wheel, A second planetary gear provided integrally with the plurality of first planetary vehicles; and a plurality of first planetary vehicles and a
このような構成によると、第一太陽車と第一遊星車との間には第一伝動部材が介在して、両部材間で回転動力が伝達される。また、第一伝動部材は、第二遊星車と一体的に設けられた第一遊星車に掛け渡され、第二遊星車の回転に連動して回転する。つまり、第一伝動部材は、波動歯車機構の一組のサーキュラスプラインのそれぞれに噛合するフレックススプラインに相当する。第一伝動部材は、第一遊星車によって第一太陽車に押し付けられて撓みながら第一太陽車に内接して係合する。 According to such a configuration, the first transmission member is interposed between the first solar wheel and the first planetary wheel, and rotational power is transmitted between the two members. Further, the first transmission member is stretched over the first planetary gear provided integrally with the second planetary vehicle, and rotates in conjunction with the rotation of the second planetary vehicle. That is, the first transmission member corresponds to a flex spline that meshes with each of a set of circular splines of the wave gear mechanism. The first transmission member is inscribed and engaged with the first solar wheel while being bent by being pressed against the first solar wheel by the first planetary wheel.
これにより、波動歯車機構においてはフレックススプラインが歯幅方向において異なる内歯車(一組のサーキュラスプライン)に噛合する構成であるのに対して、本構成においては第一伝動部材と第二遊星車が異なる内接車(第一太陽車および第二太陽車)に係合する。そのため、フレックススプラインに要求される強度と比較すると、各部材の必要強度が低減するので、製造コストの増大を抑制しつつ、装置の小型化を図ることができる。 Thereby, in the wave gear mechanism, the flex spline is configured to mesh with different internal gears (a set of circular splines) in the tooth width direction, whereas in this configuration, the first transmission member and the second planetary gear are Engage with different inscribed vehicles (first and second solar wheels). Therefore, compared with the strength required for the flex spline, the required strength of each member is reduced, so that the size of the apparatus can be reduced while suppressing an increase in manufacturing cost.
また、上記のような構成の適用によって、動力伝達装置には、噛み合い式および摩擦式の遊星機構を適用することが可能である。そして、2つの内接車である第一太陽車および第二太陽車に別部材である第一伝動部材および第二遊星車がそれぞれ係合することから、噛み合い式の遊星機構の場合には、波動歯車機構のような構造上の制約がなくなるので歯車諸元の設定自由度を向上できる。また、摩擦式の遊星機構の場合には、摩擦車の外径および内径の設定自由度を向上できる。 Further, by applying the above-described configuration, it is possible to apply a meshing type and friction type planetary mechanism to the power transmission device. And, since the first transmission member and the second planetary gear, which are separate members, are respectively engaged with the first solar wheel and the second solar wheel that are the two inscribed vehicles, in the case of the meshing planetary mechanism, Since there are no structural restrictions like the wave gear mechanism, the degree of freedom in setting the gear specifications can be improved. In the case of a friction type planetary mechanism, the degree of freedom in setting the outer diameter and inner diameter of the friction wheel can be improved.
また、実施形態および変形態様において、第一太陽車(第一太陽歯車11)は、内歯車である。第一伝動部材(第一歯付きベルト41)は、第一太陽車(第一太陽歯車11)に噛合する外歯を有する歯付きベルトである。
このような構成によると、動力伝達装置1は、第一太陽歯車11と第一歯付きベルト41との間では噛み合い式を採用する。よって、これらの部材間では、摩擦式を採用した構成と比較して強い回転動力を伝達することが可能となる。
In the embodiment and the modification, the first sun wheel (first sun gear 11) is an internal gear. The first transmission member (first toothed belt 41) is a toothed belt having external teeth that mesh with the first sun wheel (first sun gear 11).
According to such a configuration, the power transmission device 1 employs a meshing type between the
また、実施形態および変形態様において、第一遊星車(第一遊星歯車20)は、外歯車である。第一伝動部材(第一歯付きベルト41)は、第一遊星車(第一遊星歯車20)に噛合する内歯を有する歯付きベルトである。
このような構成によると、動力伝達装置1は、第一遊星歯車20と第一歯付きベルト41との間では噛み合い式を採用する。よって、これらの部材間では、摩擦式を採用した構成と比較して強い回転動力を伝達することが可能となる。
In the embodiment and the modification, the first planetary wheel (first planetary gear 20) is an external gear. The first transmission member (first toothed belt 41) is a toothed belt having internal teeth that mesh with the first planetary gear (first planetary gear 20).
According to such a configuration, the power transmission device 1 employs a meshing type between the first
また、変形態様において、第一伝動部材(第一歯付きベルト41)の外歯41aの数は、当該第一伝動部材(第一歯付きベルト41)の内歯41bの数と異なる値に設定される。
このような構成によると、第一太陽歯車11と第一遊星歯車20との間で回転動力が伝達される際に、両部材の間に介在する第一歯付きベルト41の噛合によって、両部材の間の回転差を生じさせることができる。つまり、外歯41aと内歯41bに歯数差を有する伝動部材(第一歯付きベルト41)を適用することによって、回転動力を変速することができる。よって、変速比をさらに大きくすることが可能となる。
Moreover, in a deformation | transformation aspect, the number of the
According to such a configuration, when rotational power is transmitted between the
1:動力伝達装置、 11:第一太陽歯車(第一太陽車)、 12:第二太陽歯車(第二太陽車)、 20:第一遊星歯車(第一遊星車)、 30:第二遊星歯車(第二遊星車)、 41:第一歯付きベルト(第一伝動部材)、 41a:外歯、 41b:内歯、 42:第二歯付きベルト(第二伝動部材)、 42a:外歯、 42b:内歯、 50:キャリア、 Ac:中心軸線、 Ap:(遊星歯車の)回転軸線
1: power transmission device 11: first sun gear (first sun wheel) 12: second sun gear (second sun wheel) 20: first planetary gear (first planet wheel) 30: second planet Gear (second planetary gear), 41: first toothed belt (first transmission member), 41a: external teeth, 41b: internal teeth, 42: second toothed belt (second transmission member), 42a:
Claims (9)
前記第一太陽車の内周側に配置された複数の第一遊星車と、
複数の前記第一遊星車の外周に掛け渡され、前記第一太陽車に内接して係合する第一伝動部材と、
前記第二太陽車の内周側に配置され、複数の前記第一遊星車と一体的に設けられた複数の第二遊星車と、
複数の前記第二遊星車の外周に掛け渡され、前記第二太陽車に内接して係合する第二伝動部材と、
複数の前記第一遊星車および複数の前記第二遊星車を回転可能に支持するキャリアと、
を備える動力伝達装置。 A first solar wheel and a second solar wheel, which are inscribed vehicles arranged coaxially on the central axis,
A plurality of first planetary vehicles arranged on the inner peripheral side of the first solar wheel;
A first transmission member spanned around the outer periphery of the plurality of first planetary wheels and inscribed in engagement with the first solar wheel;
A plurality of second planetary vehicles disposed on the inner peripheral side of the second solar wheel and provided integrally with the plurality of first planetary vehicles;
A second transmission member that is wound around the outer periphery of the plurality of second planetary wheels and inscribed in engagement with the second solar wheel;
A carrier that rotatably supports the plurality of first planetary vehicles and the plurality of second planetary vehicles;
A power transmission device comprising:
前記第一伝動部材は、前記第一太陽車に噛合する外歯を有する歯付きベルトであり、
前記第二伝動部材は、前記第二太陽車に噛合する外歯を有する歯付きベルトである、請求項1に記載の動力伝達装置。 The first sun wheel and the second sun wheel are internal gears,
The first transmission member is a toothed belt having external teeth meshing with the first solar wheel,
The power transmission device according to claim 1, wherein the second transmission member is a toothed belt having external teeth meshing with the second solar wheel.
前記第一伝動部材は、前記第一遊星車に噛合する内歯を有する歯付きベルトであり、
前記第二伝動部材は、前記第二遊星車に噛合する内歯を有する歯付きベルトである、請求項2に記載の動力伝達装置。 The first planetary vehicle and the second planetary vehicle are external gears,
The first transmission member is a toothed belt having internal teeth meshing with the first planetary wheel,
3. The power transmission device according to claim 2, wherein the second transmission member is a toothed belt having internal teeth meshing with the second planetary wheel.
前記第二伝動部材の前記外歯の数は、当該第二伝動部材の前記内歯の数と異なる値に設定される、請求項3に記載の動力伝達装置。 The number of external teeth of the first transmission member is set to a value different from the number of internal teeth of the first transmission member,
The power transmission device according to claim 3, wherein the number of external teeth of the second transmission member is set to a value different from the number of internal teeth of the second transmission member.
前記第一太陽車の内周側に配置された複数の第一遊星車と、
複数の前記第一遊星車の外周に掛け渡され、前記第一太陽車に内接して係合する第一伝動部材と、
前記第二太陽車に内接して係合し、複数の前記第一遊星車と一体的に設けられる第二遊星車と、
複数の前記第一遊星車、前記第二遊星車を回転可能に支持するキャリアと、
を備える動力伝達装置。 A first solar wheel and a second solar wheel, which are inscribed vehicles arranged coaxially on the central axis,
A plurality of first planetary vehicles arranged on the inner peripheral side of the first solar wheel;
A first transmission member spanned around the outer periphery of the plurality of first planetary wheels and inscribed in engagement with the first solar wheel;
A second planetary wheel that is inscribed and engaged with the second solar wheel and is provided integrally with the plurality of first planetary wheels;
A plurality of the first planetary wheel, a carrier that rotatably supports the second planetary car,
A power transmission device comprising:
前記第一伝動部材は、前記第一太陽車に噛合する外歯を有する歯付きベルトである、請求項1または6に記載の動力伝達装置。 The first sun wheel is an internal gear;
The power transmission device according to claim 1 or 6, wherein the first transmission member is a toothed belt having external teeth meshing with the first solar wheel.
前記第一伝動部材は、前記第一遊星車に噛合する内歯を有する歯付きベルトである、請求項7に記載の動力伝達装置。 The first planetary wheel is an external gear,
The power transmission device according to claim 7, wherein the first transmission member is a toothed belt having internal teeth that mesh with the first planetary gear.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015065664A JP2016186313A (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Power transmission device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020007599A1 (en) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | Volkswagen Ag | Toothed belt comprising running surfaces provided on opposite sides and having tooth systems, the helix angles of the tooth systems being oriented in opposite directions, and associated toothed belt gear |
-
2015
- 2015-03-27 JP JP2015065664A patent/JP2016186313A/en active Pending
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WO2020007599A1 (en) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | Volkswagen Ag | Toothed belt comprising running surfaces provided on opposite sides and having tooth systems, the helix angles of the tooth systems being oriented in opposite directions, and associated toothed belt gear |
DE102018116331A1 (en) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | Contitech Antriebssysteme Gmbh | Toothed belts with running surfaces arranged opposite one another and provided with toothings, the helix angles of the toothings being oriented in opposite directions to one another and associated toothed belt transmission |
CN112714837A (en) * | 2018-07-05 | 2021-04-27 | 大众汽车股份公司 | Toothed belt having running surfaces arranged opposite one another and provided with teeth, the angles of inclination of the teeth being oriented opposite one another, and associated toothed belt transmission |
US11674569B2 (en) | 2018-07-05 | 2023-06-13 | Contitech Antriebssysteme Gmbh | Toothed belt comprising running surfaces provided on opposite sides and having tooth systems, the helix angles of the tooth systems being oriented in opposite directions, and associated toothed belt gear |
CN112714837B (en) * | 2018-07-05 | 2023-10-27 | 康蒂泰克驱动系统有限公司 | Toothed belt with running surfaces arranged opposite one another and provided with teeth, wherein the inclination angles of the teeth are oriented opposite one another, and associated toothed belt transmission |
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